有声阅读||揭秘区块链背后的密码学技术

官方新闻Nerthus纳尔图2018-10-01 17:43:32  阅读 -评论 0

撰稿人:Afish   审稿人:Erica

主播:树

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比特币区块链系统中,密码学技术保证了信息验证、存储、传输和访问的安全,这也是比特币可以存在并流行的基础。让我们来看看比特币区块链系统中运用了哪些密码学的技术。

1.哈希算法

区块链技术采用了哈希算法来保证信息验证和存储的安全。

哈希算法是一种只能加密不能解密的密码学,可以将任意长度的信息转换成一段固定长度的字符串。

同时这段字符串有两个特点:1.输入值有任何变化,输出的哈希值就会发生变化,只有完全一样的输入值才能得到完全一样的输出值;2.输入值与输出值之间没有规律,即不能通过输出值算出输入值。

如果想找到指定的输出值,就只能不停更换输入值来寻找满足条件的输出值。

在比特币系统中,矿工竞争打包区块的资格时,需要不停去匹配一个随机数让该区块对应的哈希值可以满足系统制定的难度系数。

系统的难度系数是指哈希值前面0的个数,0的数量越多代表难度系数越高。比特币网络可以通过调整难度系数保证算出该随机数的时间平均约为10分钟。

该哈希值打包进区块后,对区块的任何修改都会导致哈希值的变化,而后一个区块包含着前一个区块的哈希值也会发生改变,改变后的哈希值无法匹配系统给定的难度系数,则该行为就会被判断为无效。

你可以通过重新匹配随机数让哈希值满足系统的难度系数,但你无法更改全网所有节点的信息。

除非你可以修改全网51%的节点数据,但以目前的技术来说,是很难实现的。所以写入区块的数据不能被轻易篡改。

2.非对称加密

区块链技术还采用了非对称加密算法来保证数据传输的安全。

对称加密算法使用同一个密钥进行加密和解密,而非对称加密算法需要公钥和私钥。

顾名思义,公钥是可以公开的,而私钥则要进行安全保管。公钥与私钥是成对存在的。

私钥一般是随机生成的,公钥是将私钥通过算法推导出来。由于公钥太长,为了简便实用,就出现了“地址”,地址是公钥推导出来的。

这些推导过程是单向不可逆的。也就是地址不能推出公钥,公钥不能推出私钥。可以用锁头来比喻公钥,钥匙来比喻私钥。锁头用来锁定某物品,钥匙来解锁该物品。钥匙所有者是物品的所有者。

区块链中的信息加密采用公钥加密数据,只有对应的私钥才能解密。加密场景是由信息发送者使用接受者的公钥对信息加密后再发送给信息接收者。信息接收者收到信息后,再利用自己的私钥对信息进行解密。

这样就能使得原数据在网络传播中不被窃取,达到保护隐私的作用。

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